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单片机控制数码管动态扫描显示原理
P02 P03 P04 P05 P06
11 P01
P00
7 4 2 110
3
a b c d e f g dp
DPY
a
a
a
a
f g bf g bf g bf g b
e
ce
ce
ce
c
d
d
d
d
dp
dp
dp
dp
DPY 4 -LED
P20 P21 6 C0 P22 8 C2 P23 9 C3
12 C4
LED
U1
一、工作方式寄存器TMOD
工作方式寄存器TMOD用于设置定时/计数器的 工作方式,低四位用于T0,高四位用于T1。其格式 如下:
GATE:门控位。GATE=0时,只要用软件使TCON中的 TR0或TR1为1,就可以启动定时/计数器工作;GATA=1时, 要用软件使TR0或TR1为1,同时外部中断引脚INT0/1也为 高电平时,才能启动定时/计数器工作。即此时定时器的启 动条件,加上了INT0/1引脚为高电平这一条件。
VCC GND RXD TXD ALE/ P PSEN
40 20 10 11 30 29
P 14 P 15 P 16 P 17
8 K9 C K13
9 K10 D K14
A K11 E K15
B F
动态显示
动态显示的特点是将所有位数码管的段选线并联在 一起,由位选线控制是哪一位数码管有效。这样一来, 就没有必要每一位数码管配一个锁存器,从而大大地简 化了硬件电路。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动 态扫描显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位 选,利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用,使人的感 觉好像各位数码管同时都在显示。动态显示的亮度比静 态显示要差一些,所以在选择限流电阻时应略小于静态 显示电路中的。
≥1
T0引脚
机器周期 1
INT0引脚
TMOD
1 M0 D0 0 M1
C/T GATE
M0 M1 C/T GATE D7
计数个数与计数初值的关系为: X=216 -N
2 1 P20 2 2 P21 2 3 P22 2 4 P23 2 5 P24 2 6 P25 2 7 P26 2 8 P27
40 20 10 RXD 1 1 TXD 3 0 ALE 2 9 PSEN
R 1K
8
1 2 3 4 5 6 7
P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07
P00
5 P07
1 K2 5 K6
2 K3 6 K7
3 7
13 12
INT1 INT0
89C52 15
14
T1 T0
31 EA/VP
19 18
X1 X2
9 RESET
17 16
RD WR
P20 P21 P22 P23 P24 P25 P26 P27
21 22 23 24 25 26 27 28
P12 K8 P13 K12
定时/计数器的结构和工作原理
一、定时/计数器的结构
定时/计数器的实质是加1计数器(16位),由高8位和低8 位两个寄存器组成。TMOD是定时/计数器的工作方式寄存 器,确定工作方式和功能;TCON是控制寄存器,控制T0、
T1的启动和停止及设置溢出标志。
T1引脚
T0引脚
机器周 期脉冲Βιβλιοθήκη TH1TL1TH0
C/T :定时/计数模式选择位。C/T =0为定时模式;C/T=1
为计数模式。
M1M0:工作方式设置位。定时/计数器有四种工作方式, 由M1M0进行设置。
二、控制寄存器TCON
TCON的低4位用于控制外部中断,已在前面介绍。TCON的高4位用于 控制定时/计数器的启动和中断申请。其格式如下:
▪TF1(TCON.7):T1溢出中断请求标志位。T1计数溢出时由硬件自 动置TF1为1。CPU响应中断后TF1由硬件自动清0。T1工作时,CPU 可随时查询TF1的状态。所以,TF1可用作查询测试的标志。TF1也可 以用软件置1或清0,同硬件置1或清0的效果一样。 ▪TR1(TCON.6):T1运行控制位。TR1置1时,T1开始工作;TR1置 0时,T1停止工作。TR1由软件置1或清0。所以,用软件可控制定时/ 计数器的启动与停止。 ▪TF0(TCON.5):T0溢出中断请求标志位,其功能与TF1类同。 ▪TR0(TCON.4):T0运行控制位,其功能与TR1类同。
T0引脚
机器周期 1
INT0引脚
TMOD
0 M0 D0 0 M1
C/T GATE
M0 M1 C/T GATE D7
二、方式1
方式1的计数位数是16位,由TL0作为低8位、TH0 作为高8位,组成了16位加1计数器 。
申请 中断
TCON
TF1 D7
TR1
溢出
TF0
TH0 TL0
TR0
8位 8位
D0
1 0 &
节。TX实验板用共阴LED显示器,根据电路连接图显示16进制数
的编码已列在下表。
共阴数码管码表
▪ 0x3f , 0x06 , 0x5b , 0x4f , 0x66 , 0x6d
,
▪0 1 2 3 4 5
▪ 0x7d , 0x07 , 0x7f , 0x6f , 0x77 , 0x7c ,
▪6 7 8 9 A B
定时/计数器的工作方式
一、方式0
方式0为13位计数,由TL0的低5位(高3位未用)和TH0 的8位组成。TL0的低5位溢出时向TH0进位,TH0溢出时, 置位TCON中的TF0标志,向CPU发出中断请求。
TCON
TF1 D7
申请 中断
TR1
溢出
TF0
TH0 TL0
TR0
8位 5位
D0
1 1
0 &
≥1
P15
P05
P16
P06
P17
P07
INT1 INT0
T1 T0
EA/VP
X1 X2
R ESET
RD WR
P20 P21
89C52 P22 P23 P24 P25 P26 P27
VCC GND RXD TXD ALE/ P PSEN
3 9 P00 3 8 P01 3 7 P02 3 6 P03 3 5 P04 3 4 P05 3 3 P06 3 2 P07
MCS-51单片机的中断系统结构
主程序
中断响应
中断请求
执行主 程序
断点
继续执行 主程序
执行 中断 处理 程序
中断返回
80C51中断的控制
一、中断允许控制
CPU对中断系统所有中断以及某个中断源的开放和屏 蔽是由中断允许寄存器IE控制的。
▪EX0(IE.0),外部中断0允许位; ▪ET0(IE.1),定时/计数器T0中断允许位; ▪EX1(IE.2),外部中断0允许位; ▪ET1(IE.3),定时/计数器T1中断允许位; ▪ES(IE.4),串行口中断允许位; ▪EA (IE.7), CPU中断允许(总允许)位。
同一优先级中的中断申请不止一个时,则有中
断优先权排队问题。同一优先级的中断优先权排队, 由中断系统硬件确定的自然优先级形成,其排列如 所示:
80C51单片机中断处理过程
1 中断响应条件和时间
中断响应条件
▪ 中断源有中断请求; ▪ 此中断源的中断允许位为1; ▪ CPU开中断(即EA=1)。 以上三条同时满足时,CPU才有可能响应 中断。
动态显示
动态显示的特点是将所有位数码管的段选线 并联在一起,由位选线控制是哪一位数码管有效 。选亮数码管采用动态扫描显示。所谓动态扫描 显示即轮流向各位数码管送出字形码和相应的位 选,利用发光管的余辉和人眼视觉暂留作用,使 人的感觉好像各位数码管同时都在显示。动态显 示的亮度比静态显示要差一些,所以在选择限流 电阻时应略小于静态显示电路中的。
TL0
TCON
TF1 TR1 TF0 TR0 GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0
外部中断相关位
T1方式
内部总线 TMOD T0方式
2 定时/计数器的控制
80C51单片机定时/计数器的工作由两个特殊功 能寄存器控制。TMOD用于设置其工作方式; TCON用于控制其启动和中断申请。
g f GNDa b a
a
b
c
f
b
g
d
e
c
e
d ·dp
f g
dp
e d GND c dp
(a)
共阴极
+5V
a
b c
d e
f g dp
(b)
共阳极
使用LED显示器时,要注意区分这两种不同的接法。为了显
示数字或字符,必须对数字或字符进行编码。七段数码管加上一
个小数点,共计8段。因此为LED显示器提供的编码正好是一个字
16 15 14 13 12 11 10
5V
9
P10 1 P11 2 P12 3 P13 4 P14 5 P15 6 P16 7 P17 8
INT1 1 3 INT0 1 2
T1 1 5 T0 1 4
31
19 18
9
RD 17 WR 16
U1
P10
P00
P11
P01
P12
P02
P13
P03
P14
P04
单片机控制数码管动态扫描显示 原理
显示器及其接口
单片机系统中常用的显示器有: 发光二极管LED(Light Emitting Diode)显示器、
液晶LCD(Liquid Crystal Display)显示器、CRT显示器 等。LED、LCD显示器有两种显示结构:段显示(7 段、米字型等)和点阵显示(5×8、8×8点阵等)。